人教版 (新课标)七年级上册第二节 绿色植物的呼吸作用教案设计

这是一份人教版 (新课标)七年级上册第二节 绿色植物的呼吸作用教案设计，共5页。教案主要包含了基本信息，核心素养目标，学情分析，教学重难点，教学设计，板书设计，教学反思等内容，欢迎下载使用。

课题名称： 绿色植物的呼吸作用
一、基本信息
教材、学科
人教版 七年级上册 生物
章节
第三单元第5章第二节
二、核心素养目标
1、必备知识：描述呼吸作用的过程，说出呼吸作用是生物的共同特征，建立生物学的基本观点和科学态度。
2、必备品格关键能力：尝试根据生活中的常见现象，作出假设，并根据实验材料设计实验，验证假设，得出结论，培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学精神。
3、学科核心素养：举例说出呼吸作用原理在农业生产和日常生活中的应用，初步形成参与社会决策的意识，增强社会责任感。
三、学情分析
初一学生对呼吸的气体交换现象、呼吸作用中分解有机物，释放能量等知识有了一定的了解，本节内容将从更深的理论层次来探讨呼吸作用的本质内容，属于肉眼不可见的抽象知识。由于本节课内容具有较深的抽象性，故在教学中通过启发式教学，设置大量的问题情境，来激发学生的学习兴趣和进一步培养他们的分析现象、设计实验、归纳概括的能力。引导学生通过实验现象，写出呼吸作用的反应式并描述呼吸作用的过程，逐步得出呼吸作用是生物的共同特征的生物学观点。最后举例说出呼吸作用原理在农业生产和日常生活中的应用，提高学生应用知识解决实际问题的能力，初步形成参与社会决策的意识，增强社会责任感。
四、教学重难点
重点：探究植物呼吸作用的实验设计及实验装置改进，呼吸作用的过程和影响因素
难点：探究植物呼吸作用的实验设计及实验装置改进
五、教学设计
教学环节
环节目标
教学活动（师生活动）
媒体作用及设计意图
创设情境，导入新课
结合生活实际引起学生学习兴趣
师：上节课我们进行了一次投票，把大量的绿色植物摆在卧室中用来更新空气到底科不科学呢？课下不断的有同学追问我正确答案是什么？
这节课就让我们一起学习绿色植物的呼吸作用，探索正确答案。
通过畅言智慧课堂进行课前投票，将教材中“想一想，议一议”的内容具体化，更有利于创设问题情境。
小组合作，设计方案
小组合作设计实验，提高实验设计及表达交流能力。
探究一：呼吸作用消耗氧气吗？
师：近日在山东省临沂市发生了一起险情。村民在下地窖取红薯的时候，窒息昏倒，生命危在旦夕之际，好在警察叔叔及时赶到，最终两名村民获救了。村民为什么会窒息呢？
生：氧气被消耗了
师：地窖中的氧气被谁消耗了呢？
生：红薯的呼吸作用
师：我们推测呼吸作用消耗氧气，推测是否正确？我们需要通过实验来验证。
师：首先我们需要找到检测氧气的方法。民警将村民救上来后，为了危险再次发生，在当地进行了科普。警察叔叔给出了这样的建议。根据警察的建议提示，我们可以如何检验氧气的存在？
生：用燃烧的蜡烛。如果蜡烛继续燃烧说明，说明有氧气。如果蜡烛熄灭，说明没有氧气。
【任务一：前后4人为以一小组，选择一种实验材料，设计实验验证呼吸作用消耗氧气】
师：知道了氧气的检验方法，我们要如何设计实验呢？
老师为大家提供了以下实验材料。有模拟封闭地窖的密闭的容器，有绿色植物，黑色塑料袋，以及用于检测氧气的蜡烛和大豆种子。
为什么绿色植物和大豆种子都是两份呢？
生：因为我们要进行对照试验。
师：请你继续回答，对照试验的单一变量是什么？
生：呼吸作用
师： 我们要如何处理实验材料，才能使其停止呼吸作用呢？
生：采用煮熟等方法，使其死亡。
【设计实验】
师：请前后四人为一组，选择一种实验材料，设计实验。老师给大家的器材后面都贴有双面胶，方便大家进行固定。现在开始讨论设计，完成的小组请用平板拍照上传。使用畅言智慧课堂计时器功能进行计时。
生：小组代表介绍实验方案
师：分析小组拍照上传的实验设计

【进行实验】
师：这两种实验材料都可以达到实验目的，现在我们以大豆种子为例，来看一看蜡烛的燃烧情况。通过NB生物实验室，模拟演示。
【得出结论】
师：刚刚的实验中，甲瓶中的蜡烛立即熄灭，而乙瓶中的蜡烛可以继续燃烧，直到氧气耗尽再熄灭。这说明了什么？
生：这说明了萌发的种子呼吸作用消耗了氧气。
通过进一步情境创设，激发学生探究问题的欲望，并由此引出实验设计。
引导学生针对现象，提出问题，教师根据课堂具体情况及时给予提示，引导学生进行试验方案的设计，提高学生分析问题解决问题的能力。
通过NB生物实验室进行模拟实验，请同学上台进行实验演示，并描述实验现象，最后得出实验结论。
师生互动，完善方案
继续创设民警地窖救人的真实情境，学生开动脑筋，积极思考，将实验装置进行改良，继续探究呼吸作用过程中物质与能量的变化。
探究二：呼吸作用释放二氧化碳吗？
师：呼吸作用消耗了氧气，还会产生什么气体呢？
生：二氧化碳
师：和上一个探究实验一样，我们首先找到检测二氧化碳的方法。
检测二氧化碳需要用到一种化学试剂，澄清石灰水。这支试管里装的就是澄清石灰水，当在澄清石灰水中通入二氧化碳，会产生什么实验现象呢？
我们呼出的气体中就含有二氧化碳，我们可以向澄清石灰水中吹气。找两位肺活量大的同学，谁愿意来帮助老师。
生：上台向澄清石灰水中吹气，观察澄清石灰水的变化。
师：我们发现和原来的石灰水相比，通入二氧化碳的澄清石灰水会变浑浊。我们根据这个特性来检测二氧化碳。
【任务二：改良实验装置，验证呼吸作用释放二氧化碳】
师：我们刚才已经设计好了一个实验装置，检测到呼吸作用消耗氧气。我们可以如何改良这个实验装置，来验证呼吸作用还产生了二氧化碳。
生：直接将石灰水倒进瓶子
师：大家觉得他的方法可行吗？为什么？
生：不可行，瓶子中的大豆会影响观察。
师：澄清石灰水找二氧化碳的方法行不通，那我们可以反过来，让二氧化碳出来到澄清石灰水里。怎么才能从密闭的容器中抽取二氧化碳呢？
生：最简单的方法就是用注射器。
师：用注射器如何操作？
生：先在瓶中吸取气体，然后再注入到澄清石灰水，观察澄清石灰水是否变浑浊。
师：还有没有更简便的更直接方法，让二氧化碳一离开瓶子马上就能接触到澄清石灰水。
生；注射器先吸取澄清石灰水，再在抽取瓶中的气体，观察澄清石灰水的变化。
师：我们来看一下，甲瓶的澄清石灰水明显变浑浊了。而乙瓶中的澄清石灰水没有变化，这说明了什么？
生：萌发的种子呼吸作用释放二氧化碳。
师：在呼吸作用吸收氧气，释放二氧化碳是物质的变化过程，我们常说物质和能量是相伴相生的，在物质的变化过程中，是否伴随着能量的转换呢？
探究三：呼吸作用发生了能量变化吗？
师：我们继续来看地窖救人的新闻。事后，一位辅警叔叔这样描述他救人时的感受，他说到地窖中气味难闻，又闷又热。闷是因为呼吸作用消耗了氧气，那热是因为什么呢？
生：呼吸作用释放出了能量/热量。
师：释放热量是这位警察的主观感受到的，如何用科学的方法来测量呢？
生：温度计
【任务三：改良实验装置，验证呼吸作用释放热量】
师：如何继续改良实验装置，来验证呼吸作用释放了热量 。
生：在瓶中放入温度计，观察温度计示数的变化。
师：用容易散热的玻璃瓶来盛放大豆种子，能否达到预期效果呢？
生：不能，可以把玻璃瓶换成保温瓶。
师：我们通过NB生物实验室来模拟实验，观察实验结果。根据实验结果，甲瓶中的温度明显升高，乙瓶中的温度几乎不变，这说明了什么？
生：种子在萌发过程中释放了热量。
师：呼吸作用释放的能量全部都以热能的形式散失了吗？还用于干嘛了？
生：种子在萌发的过程中也要消耗能量。所以呼吸作用释放的能量一部分用于种子萌发，一部分以热能的形式散失。
师：呼吸作用释放的能量是由什么能转化而来的？
化学能
师：化学能储存在哪里呢？
生：有机物
师：萝卜放久了会空心，这是什么原因造成的呢？
生：呼吸作用消耗有机物
师：大家有没有把手伸进过稻谷堆吗？你有什么感受？为什么会有这样的感受呢？
生：手伸进去之后，发现里面不仅温暖，还比较潮湿。这是因为呼吸作用不仅释放出了能量，还产生了水。
层层深入，科学引导。师生互动，问题串环环相扣，学生在教师的引导下积极思考，不断改良实验装置，最终得出呼吸作用过程中物质和能量的变化，培养学生严谨的科学态度和实事求是的科学精神。
继续情境创设，做到一“境“到底，使课堂相同生动。
通过NB生物实验室进行模拟实验演示，帮助学生获取直观事实。
将所学知识与生活中的常见现象相联系，体现生物学科的社会性。
绿色植物呼吸作用的过程
根据三个实验的实验现象和实验结论，总结出呼吸作用反应式，并尝试用语言描述呼吸作用的过程。
师：通过进行实验和分析生活中的常见现象，你能像写光合作用的反应式一样，写出呼吸作用的反应式吗？请拿出本子和笔，动笔书写，完成后通过畅言智慧课堂全班作答功能上传答案。挑选一人到黑板作答。
师：我们可以将呼吸作用的过程描述为细胞利用氧气，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动的需要。
所以呼吸作用的实质是分解有机物，释放能量。
师：我们用大豆种子做实验，是不是说明呼吸作用只发生在种子萌发的过程中呢？
生：不是，所有活的植物细胞内部都可以发生呼吸作用。
师：因此，除了种子以外，大家还能想到哪些实验材料？
生：根茎叶花果实种子等
师：呼吸作用发生在植物细胞的哪个结构中呢？
生：线粒体
师：是不是只有植物细胞有线粒体。
生：动植物细胞都含有线粒体，呼吸作用是生物的共同特征。
师：绿色植物只在光下进行光合作用，但是每时每刻都在进行呼吸作用。所以最开始老师的做法科学吗？为什么？通过畅言智慧课堂随机选人作答。
生：不科学。植物进行呼吸作用与人类争夺氧气。
通过三个实验的实验结论，归纳总结出呼吸作用反应式。在回顾知识的同时锻炼总结归纳能力。
通过逐步引导，学生自主得出呼吸作用是生物的共同特征，形成正确的生物学观点。
影响呼吸作用的因素
以教材中的技能训练模块引导学生推理得出温度对呼吸作用的影响，提高学生逻辑思维和推理能力。
师：光合作用制造有机物，呼吸作用消耗有机物，所以对于植物来说有机物的积累量等于什么呢？
生；有机物的积累等于光合作用制造减去呼吸作用消耗
师：根据老师的提示，和书上131页的资料，请你推理环境温度对呼吸作用的强弱有什么影响？使用畅言智慧课堂计时器功能进行计时。
生：白天温度相同，光合作用制造有机物相等，甲地含糖量高，有机物多，呼吸消耗少，甲地温度低，所以环境温度越低，植物的呼吸作用就越弱
师：甲地的昼夜温差这么大和我国的哪个地区很相似啊？所以新疆的瓜果特别甜。
根据教师提示和书上的背景资料进行知识推理，提高学生逻辑思维。
六、板书设计
七、教学反思
课堂教学目标清晰，在“激-探-创”的整体模式架构之下将信息技术熟练运用于课堂之中，落实了内容结构化、结构问题化、问题情境化和情境生活化的教学模式。课堂注重情境教学，并且一“境”到底，在设计和不断改进实验装置中培养学生系统思维。
生物智慧课堂需要注意：第一，信息技术课堂中老师板书该如何设计和书写，本节课进行呼吸作用反应式书写时忘记喊同学到黑板作答；第二，在课堂中要有大概念、大单元教学的意识，帮助学生形成前后知识的联系，比如呼吸作用场所的引出可以和细胞能量转换器建立联系。第三，对畅言智慧课堂的应用可以更加深入，比如全班作答书写呼吸作用的反应式后可以增加生生互评环节。